Toroidal metamaterial-assisted terahertz biosensor with high sensitivity

超材料 太赫兹辐射 分裂环谐振器 多极展开 环面 偶极子 谐振器 物理 光学 磁偶极子 Q系数 材料科学 光电子学 等离子体 量子力学
作者
Fei Wang,Qiang Chen,Qing Yang,Lifei Tian
出处
期刊:International Journal of Modern Physics C [World Scientific]
卷期号:35 (09)
标识
DOI:10.1142/s0129183124501109
摘要

In this paper, a toroidal metamaterial for achieving highly sensitive sensors in the terahertz (THz) frequency range is proposed. Such a subwavelength structure consists of a pair of mirror-symmetric metal split-ring resonators and a single metal wire. By exciting the structure with vertically incident electromagnetic waves, high-Q transmission peaks are generated at 2.40 and 2.44[Formula: see text]THz. Near-field analysis reveals that the reverse-flowing currents in the metal split-ring resonators and the metal wire create a pair of magnetic dipoles connected end to end, resulting in a vortex-like magnetic field known as a toroidal dipole. Calculations of multipole scattering energy further confirm that the rapidly enhanced toroidal dipole is the primary factor responsible for the high-Q transmission peaks. This toroidal metamaterial can be used to design refractive index sensors with a sensitivity of up to 20[Formula: see text]GHz/RIU, enabling the detection of subtle changes in the surrounding environment’s parameters. Our strategy paves an alternative route to the development of highly sensitive sensors for biological and chemical molecules in the THz frequency range.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
TGJ完成签到,获得积分10
刚刚
小凯发布了新的文献求助10
刚刚
星辰大海的应助被叶祥采纳,获得10
刚刚
刚刚
chen完成签到,获得积分10
刚刚
善意的应助被是奶柚啊采纳,获得10
刚刚
麻师长完成签到,获得积分10
1秒前
dadsafyf发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
万物皆流发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
可可萝oxo发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
Han发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
zt发布了新的文献求助10
3秒前
赤壁完成签到,获得积分10
3秒前
Dr_Prince发布了新的文献求助20
4秒前
小手冰凉完成签到 ,获得积分10
4秒前
bobo关注了科研通微信公众号
4秒前
法特完成签到,获得积分20
4秒前
小倪的应助被学材料的向日葵采纳,获得10
4秒前
qaz完成签到 ,获得积分20
4秒前
研友_ZbM0mn完成签到,获得积分10
4秒前
木头人的应助被lh采纳,获得10
4秒前
希望天下0贩的0的应助被xjl采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
向着阳光奔跑完成签到,获得积分10
5秒前
只是听说发布了新的文献求助10
5秒前
Reunion完成签到 ,获得积分10
5秒前
慕青的应助被徐世业采纳,获得10
5秒前
5秒前
GB完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
万物皆流完成签到,获得积分10
6秒前
殿书完成签到,获得积分10
6秒前
希望天下0贩的0的应助被小贝采纳,获得10
6秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
Narrative Disclosure and Earnings Performance: Evidence from R&D Disclosures 1050
Preparation and Properties of Cu-Plated Graphene/Cu Composites 1000
Essays on African writing: A re-evaluation 1000
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8004145
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9455840
关于积分的说明 21157754
捐赠科研通 7576977
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3381867
关于科研通互助平台的介绍 2514701
邀请新用户注册赠送积分活动 2416635